Типы запоминающих устройств. Хранение и обработка информации.

Существуют различные типы запоминающих устройств:

1) Магнитные:

a. На магнитной ленте (стримеры) – устройства с последовательным доступом к информации (до 600 Мбайт);

b. На магнитном диске – устройства с прямым доступом к информации:

1. гибкие (дискеты) – 1,44 Мегабайт;

2. жёсткие (винчестеры) – Терабайты;

Данные на дисках записываются на дорожки концентрического типа (на гибком диске 80 дорожек, а на жестком – более 1224), которые разделены на отрезки-сектора по 512 байт. Количество секторов – 18 (гибкая дискета) или 35 (жесткий диск). При этом не все секторы предназначены для файлов пользователя. Существуют различные типы специальных («служебных») секторов. Например, секторы:

1. с программой-загрузчиком;

2. с таблицей размещения файлов;

3. со справочной информацией о файлах и др.

Недостатком этих ВЗУ является возможность их размагничивания.

2) Оптические (таблица 6).

Таблица 6 – Оптические диски

3) Электронные – флэш-накопители. Ёмкость их на данный момент доходит до 512 гигабайт. Отличается высокой скоростью доступа к данным и надёжностью, благодаря отсутствию механических узлов.

В большинстве случаев информация на всех устройствах указанных типов хранится, в файлах. Файл – именованная область носителя информации (ленты, диска, флэш-карты и пр.), предназначенная для хранения информации в различном виде. Файл имеет имя, которое состоит из собственно имени (задаётся пользователем) и расширения (как правило, создается программой, которая обрабатывает этот файл). Пользовательское имя и расширение разделяются точкой (например – spisok.txt; document.doc; kartina.bmp; program.pas; program.exe и т.д.). Расширения файлов используются операционной системой, чтобы определить программу, которую необходимо запустить для обработки файла с данным расширением. Расширение определяет тип файла (текстовый, графический, звуковой, двоичный и т.д.). Теоретически расширение может и отсутствовать (это сделает работу с файлом неудобной). Некоторые расширения файлов приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Типы расширений

При манипулировании группами файлов (их копировании, перемещении, удалении и др.) удобно для ускорения работы использовать специальные символы в именах файлов:

? – означает один любой символ;

* – означает любое количество любых символов.

Например:

program1.* - речь идет о всех файлах с именем program1 и любым расширением;

program?.for – все файлы с расширение for и именем program1 или program2 или program3;

*.* - все файлы и т.д.

Файлы по желанию пользователя могут объединяться в именованные группы – папки (директории, каталоги), которые именуются (без расширения). Папки могут объединяться в другие папки, образуя древообразную (иерархическую) структуру, записанную на носитель информации, который тоже имеет имя, состоящее из одной буквы латинского алфавита:

А, В – гибкие диски;

С, D, E… – жёсткие диски.

Пользователь может разделить жёсткий диск на несколько частей (логических дисков), которым тоже присваивается имя, состоящее из одной латинской буквы.

Папка, в которой работает пользователь, называется текущей (или рабочей). Самая первая папка (имеет имя диска) называется корневой. Таким образом, полное имя файла состоит из собственно имени с расширением и пути к этому файлу от корневой папки (путь состоит из имён папок, разделённых знаком «обратный слэш» -).

 

Рисунок 4 – Система файлов и папок на диске

 

Например, полное имя файла Spisok.txt, показанного на рисунке 4 в схеме файловой системы, выглядит следующим образом:

 

D:TEMPMT3-12Spisok.txt,

где D:TEMPMT13-12 – путь;

Spisok – имя;

.txt – расширение.

 

Принцип работы компьютера

 

В соответствии с принципом фон Неймана, компьютер работает под управлением программы, загруженной в основную память. Программа – совокупность команд, которые выполняются в определённой последовательности.

Примеры типовых команд: арифметическое действие, запись, считывание и пересылка данных.

Рассмотрим на схеме выполнение одной из команд (операторов) программы –команды сложения двух чисел – операндов команды (В и С) и получения результата выполнения команды – А:

А = В + С.

Компьютер работает с этой командой, как с последовательностью двоичных сигналов (используем 1 – для сигнала высокого уровня, 0 – для сигнала низкого уровня).

Тогда условно можно представить команду в таком виде:

010 1000 1001 0110,

где 010 – код операции (сложение);

1000 – адрес операнда В;

1001 – адрес операнда С;

0110 – адрес результата А.

Рисунок 5 – Взаимодействие центральных устройств

 

Тогда последовательность действий будет выглядеть следующим образом (рисунок 5):

1) ЦУУ считывает команду из ОП (в которой записаны исходные данные и программа);

2) ЦУУ передаёт сигнал

· в ОП об адресах операндов (В и С) и результата (А)

· в АЛУ о коде операции (сложение);

3) Из ОП в АЛУ передаются значения операндов B и C;

4) АЛУ

· вычисляет сумму

· передаёт её значение в ОП

· передаёт сигнал в ЦУУ о выполнении команды, на основании которого происходит считывание следующей команды

 

Процесс взаимодействия центральных и внешних устройств ЭВМ происходит посредством интерфейса (сопряжения), под которым понимается совокупность линии связи между устройствами, а также вид и порядок сигналов, проходящих по этим линиям.

Типы взаимодействия:

· множественный инте рфейс - каждое устройство компьютера соединено отдельными линиями связи с другими устройствами;

· единый интерфейс (общая шина) – в этом случае на одну линию связи (шину) параллельно подключены все устройства компьютера. Их взаимодействие происходит в режиме разделённого по времени интерфейса (по очереди).

Шина – не только линии связи, но и устройства синхронизации и усиления сигналов. Важная характеристика шины – пропускная способность (количество информации в единицу времени). Зависит она от разрядности шины и от тактовой частоты компьютера. Разрядность (количество проводов шины) определяет количество бит информации, обрабатываемой одновременно. Тактовая частота задает скорость выполнения операций.

Существуют шины трёх типов:

· Шины данных;

· Шины адресов;

· Шины команд.

 

Отдельно необходимо отметить особенности наиболее распространенных компьютеров – персональных. Первые персональные компьютеры (ПК) по сравнению с существовавшими ЭВМ имели следующие основные особенности (рисунок 6):

1. Основа элементной базы – микропроцессор (МП) – программно-управляющее средство, построенное на больших интегральных схемах (БИС);

2. Взаимодействие устройств ЭВМ происходит посредством единого интерфейса (общей шины).

Рисунок 6 – Схема персонального компьютера

Центральные устройства:

МП – микропроцессор.

ОП – основная память.

Внешние устройства:

ВЗУ – внешнее запоминающее устройство.

УВВ – устройство ввода.

Увыв – устройство вывода.

ТКУ – телекоммуникационное устройство.

Современные ПК активно подключаются к компьютерным сетям. Поэтому в их архитектуре появляются ТКУ - модем, сетевая карта и др.

Модем - устройство для преобразования цифрового сигнала в аналоговый и наоборот. Он используется для подключения к сети Internet через телефонную, которая является аналоговой, линию.

 

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: